疏勒河流域中下游地区主要粮食作物生产水足迹变化及影响因素分析
发布时间：2021-08-28 01:01
以甘肃省玉门市为典型案例区,基于水足迹理论和CROPWAT模型,利用气象和农业数据,对1981-2017年该地区小麦、大麦和玉米3种主要粮食作物生产水足迹进行核算,并分析其变化特征与影响因素。结果表明:水足迹总量整体呈下降趋势,蓝水所占比重最大（78%）,灰水次之（16%）,绿水最少（6%）;从各粮食作物水足迹整体变化趋势来看,蓝水与绿水呈互补关系,灰水与蓝水变化相一致;从单位产量水足迹来看,玉米是粮食作物中单位产量水足迹最低,单产最高的作物,在主要粮食作物种植中占有绝对优势。影响因素分析结果显示:经济因素是影响粮食作物水足迹的首要因素,其次是农业生产因素、气象因素和人口因素。其中,蓝水足迹主要受经济因素和农业生产因素影响;绿水足迹主要受气象因素中的风速和降水的影响;灰水足迹主要受氮肥施肥量影响。
【文章来源】：节水灌溉. 2020,(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
疏勒河流域区位图
1981-2017年玉门市小麦、大麦和玉米这三种作物总水足迹整体呈下降趋势(图2),由1981年的11 838 万m3减少到2017年的6 087 万m3,减少了48.65%。其中,1981-1992年水足迹总体上呈下降趋势,种植面积趋于相对平稳,产量却在快速上升,这与改革开放以来,国家加大对甘肃省农业投资,农业基础设施得到完善,水资源管理日益合理和旱作农业技术不断更新升级与推广,使得农作物产量大幅增加密切相关。1992年以后,玉门市主要粮食作物生产水足迹、产量与面积的变化趋势基本一致,1992-1997年呈“V”型变化,最低点为1994年,该年属极端干旱年,作物生长期内降水量仅为23.90 mm,远远低于研究期内作物生长期平均降水量(57.67 mm),小麦主要受气候变化的影响,种植面积急剧减少,产量大幅降低(种植面积由1993年的8 636.47 hm2减少到5 992.87 hm2,单位面积产量由1993年的6.77 t/hm2减少至5.97 t/hm2);1997-2006年水足迹总量变化最大,在2002年达到最低点后继而快速上升,这主要是由于1998年该地区调整种植业结构,采取“压粮扩经”策略和2000年西部大开发战略倡导退耕还林,导致粮食作物种植面积逐年减少,2003年后国家高度重视粮食生产,大力促进粮食生产的稳步发展,水足迹由2002年的5 084 万m3增加至10 524 万m3;2007-2017年水足迹总量整体呈快速下降的趋势,2012年之后趋于稳定。1981-2017年玉门市主要粮食作物生产水足迹约为8 896 万m3,最大值出现在1982年(12 230 万m3),最小值出现在2002年(5 084 万m3)。在图3(a)中,可以看到蓝水足迹所占比重最大,年均约为6 901 万m3,占总年均水足迹的78%,而年均绿水足迹(504 万m3)与年均灰水足迹(1 492 万m3)占比分别为6%和16%,这表明玉门市主要粮食作物为高蓝水消耗作物,灌溉用水需求量较大,年均灰水足迹远高于年均绿水足迹,可能存在过度施肥现象[11]。作物蓝水足迹总体呈波动下降的趋势[图3(b)],这与总水足迹变化趋势一致;图4表明绿水足迹主要受气候变化的影响,其中降水影响最为显著,1981-2003年绿水足迹趋于下降,2003年以后降水明显增多,绿水足迹随之波动上升;粮食作物种植面积虽然由1981年的13 613.33 hm2大幅减少到2017年的6 254.13 hm2,但由于农民多年来致力于提高作物产量,化肥施用量却没有明显减少,导致灰水足迹始终在1 492 万m3上下波动。
1981-2017年玉门市主要粮食作物生产水足迹约为8 896 万m3,最大值出现在1982年(12 230 万m3),最小值出现在2002年(5 084 万m3)。在图3(a)中,可以看到蓝水足迹所占比重最大,年均约为6 901 万m3,占总年均水足迹的78%,而年均绿水足迹(504 万m3)与年均灰水足迹(1 492 万m3)占比分别为6%和16%,这表明玉门市主要粮食作物为高蓝水消耗作物,灌溉用水需求量较大,年均灰水足迹远高于年均绿水足迹,可能存在过度施肥现象[11]。作物蓝水足迹总体呈波动下降的趋势[图3(b)],这与总水足迹变化趋势一致;图4表明绿水足迹主要受气候变化的影响,其中降水影响最为显著,1981-2003年绿水足迹趋于下降,2003年以后降水明显增多,绿水足迹随之波动上升;粮食作物种植面积虽然由1981年的13 613.33 hm2大幅减少到2017年的6 254.13 hm2,但由于农民多年来致力于提高作物产量,化肥施用量却没有明显减少,导致灰水足迹始终在1 492 万m3上下波动。图4 1981-2017年玉门市主要粮食作物绿水足迹与降水
【参考文献】：
期刊论文
[1]1980—2016年辽宁省主要粮食作物生产水足迹时空演变特征[J]. 薛冰,董书恒,黄裕普,任婉侠,逯承鹏. 生态学杂志. 2019(09)
[2]基于MRIO模型的中国省（市）区水足迹测度及空间转移格局[J]. 孙才志,刘淑彬. 自然资源学报. 2019(05)
[3]中国水足迹强度空间关联格局及影响因素分析[J]. 张凡凡,张启楠,李福夺,傅汇艺,杨兴洪. 自然资源学报. 2019(05)
[4]基于Cobb-Douglas生产函数的新疆各地区典型作物生产水足迹驱动因素研究[J]. 海洋,龙爱华,张沛,邓晓雅,李扬. 冰川冻土. 2019(02)
[5]新疆主要农作物生产水足迹研究[J]. 金谦,桂东伟,高霄鹏,曾凡江,薛杰,张齐飞. 干旱地区农业研究. 2018(06)
[6]中国城乡居民食物消费水足迹变化及影响因素[J]. 郑翔益,孙思奥,鲍超. 干旱区资源与环境. 2019(01)
[7]湖南省灰水足迹变化特征及其驱动因子分析[J]. 贺志文,向平安. 中国农村水利水电. 2018(10)
[8]河南省夏玉米生产水足迹区域差异[J]. 毛俊,邵瑞鑫,郭家萌,王泳超,杨青华. 生态学杂志. 2018(08)
[9]京津冀作物水足迹时空分布特征及影响因子分析[J]. 韩宇平,李新生,黄会平,贾冬冬. 南水北调与水利科技. 2018(04)
[10]山西省作物生产蓝绿水足迹核算及影响因素分析[J]. 冯变变,刘小芳,赵勇钢,李轲. 水土保持研究. 2018(04)
本文编号：3367462
【文章来源】：节水灌溉. 2020,(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
疏勒河流域区位图
1981-2017年玉门市小麦、大麦和玉米这三种作物总水足迹整体呈下降趋势(图2),由1981年的11 838 万m3减少到2017年的6 087 万m3,减少了48.65%。其中,1981-1992年水足迹总体上呈下降趋势,种植面积趋于相对平稳,产量却在快速上升,这与改革开放以来,国家加大对甘肃省农业投资,农业基础设施得到完善,水资源管理日益合理和旱作农业技术不断更新升级与推广,使得农作物产量大幅增加密切相关。1992年以后,玉门市主要粮食作物生产水足迹、产量与面积的变化趋势基本一致,1992-1997年呈“V”型变化,最低点为1994年,该年属极端干旱年,作物生长期内降水量仅为23.90 mm,远远低于研究期内作物生长期平均降水量(57.67 mm),小麦主要受气候变化的影响,种植面积急剧减少,产量大幅降低(种植面积由1993年的8 636.47 hm2减少到5 992.87 hm2,单位面积产量由1993年的6.77 t/hm2减少至5.97 t/hm2);1997-2006年水足迹总量变化最大,在2002年达到最低点后继而快速上升,这主要是由于1998年该地区调整种植业结构,采取“压粮扩经”策略和2000年西部大开发战略倡导退耕还林,导致粮食作物种植面积逐年减少,2003年后国家高度重视粮食生产,大力促进粮食生产的稳步发展,水足迹由2002年的5 084 万m3增加至10 524 万m3;2007-2017年水足迹总量整体呈快速下降的趋势,2012年之后趋于稳定。1981-2017年玉门市主要粮食作物生产水足迹约为8 896 万m3,最大值出现在1982年(12 230 万m3),最小值出现在2002年(5 084 万m3)。在图3(a)中,可以看到蓝水足迹所占比重最大,年均约为6 901 万m3,占总年均水足迹的78%,而年均绿水足迹(504 万m3)与年均灰水足迹(1 492 万m3)占比分别为6%和16%,这表明玉门市主要粮食作物为高蓝水消耗作物,灌溉用水需求量较大,年均灰水足迹远高于年均绿水足迹,可能存在过度施肥现象[11]。作物蓝水足迹总体呈波动下降的趋势[图3(b)],这与总水足迹变化趋势一致;图4表明绿水足迹主要受气候变化的影响,其中降水影响最为显著,1981-2003年绿水足迹趋于下降,2003年以后降水明显增多,绿水足迹随之波动上升;粮食作物种植面积虽然由1981年的13 613.33 hm2大幅减少到2017年的6 254.13 hm2,但由于农民多年来致力于提高作物产量,化肥施用量却没有明显减少,导致灰水足迹始终在1 492 万m3上下波动。
1981-2017年玉门市主要粮食作物生产水足迹约为8 896 万m3,最大值出现在1982年(12 230 万m3),最小值出现在2002年(5 084 万m3)。在图3(a)中,可以看到蓝水足迹所占比重最大,年均约为6 901 万m3,占总年均水足迹的78%,而年均绿水足迹(504 万m3)与年均灰水足迹(1 492 万m3)占比分别为6%和16%,这表明玉门市主要粮食作物为高蓝水消耗作物,灌溉用水需求量较大,年均灰水足迹远高于年均绿水足迹,可能存在过度施肥现象[11]。作物蓝水足迹总体呈波动下降的趋势[图3(b)],这与总水足迹变化趋势一致;图4表明绿水足迹主要受气候变化的影响,其中降水影响最为显著,1981-2003年绿水足迹趋于下降,2003年以后降水明显增多,绿水足迹随之波动上升;粮食作物种植面积虽然由1981年的13 613.33 hm2大幅减少到2017年的6 254.13 hm2,但由于农民多年来致力于提高作物产量,化肥施用量却没有明显减少,导致灰水足迹始终在1 492 万m3上下波动。图4 1981-2017年玉门市主要粮食作物绿水足迹与降水
【参考文献】：
期刊论文
[1]1980—2016年辽宁省主要粮食作物生产水足迹时空演变特征[J]. 薛冰,董书恒,黄裕普,任婉侠,逯承鹏. 生态学杂志. 2019(09)
[2]基于MRIO模型的中国省（市）区水足迹测度及空间转移格局[J]. 孙才志,刘淑彬. 自然资源学报. 2019(05)
[3]中国水足迹强度空间关联格局及影响因素分析[J]. 张凡凡,张启楠,李福夺,傅汇艺,杨兴洪. 自然资源学报. 2019(05)
[4]基于Cobb-Douglas生产函数的新疆各地区典型作物生产水足迹驱动因素研究[J]. 海洋,龙爱华,张沛,邓晓雅,李扬. 冰川冻土. 2019(02)
[5]新疆主要农作物生产水足迹研究[J]. 金谦,桂东伟,高霄鹏,曾凡江,薛杰,张齐飞. 干旱地区农业研究. 2018(06)
[6]中国城乡居民食物消费水足迹变化及影响因素[J]. 郑翔益,孙思奥,鲍超. 干旱区资源与环境. 2019(01)
[7]湖南省灰水足迹变化特征及其驱动因子分析[J]. 贺志文,向平安. 中国农村水利水电. 2018(10)
[8]河南省夏玉米生产水足迹区域差异[J]. 毛俊,邵瑞鑫,郭家萌,王泳超,杨青华. 生态学杂志. 2018(08)
[9]京津冀作物水足迹时空分布特征及影响因子分析[J]. 韩宇平,李新生,黄会平,贾冬冬. 南水北调与水利科技. 2018(04)
[10]山西省作物生产蓝绿水足迹核算及影响因素分析[J]. 冯变变,刘小芳,赵勇钢,李轲. 水土保持研究. 2018(04)
本文编号：3367462
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